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行 业：五金 机械五金 密封件
发布时间：2021-06-15
结构型式分类
机械密封按结构型式分类，其基本类型有：
平衡式和非平衡式机械密封：能使介质作用在密封端面上的压力卸荷的为平衡式，不能卸荷的为非平衡式。
内置式和外置式机械密封：弹簧和动环安装在密封箱内与介质接触的密封为内置（装）式密封；弹簧和动环安装在密封箱外不与介质接触的密封为外
置（装）式密封。
静止式和旋转式机械密封：弹簧不随轴一起旋转的密封为静止式密封；弹簧随轴一起旋转的密封为旋转式密封。由于静止式密封的弹簧不受离心力影响，常用于高速机械密封中。
非金属环腐蚀
(1)石墨环的腐蚀用树脂浸渍的不透性石墨环，它的腐蚀有三个原因：一是当端面过热，温度＞180℃时，浸渍的树脂要析离石墨环，使环耐磨性下降；二是浸渍的树脂若选择不当，就会在介质中发生化学变化，也使耐磨性下降；三是树脂浸渍深度不够，当磨去浸渍层后，耐磨性下降。所以密封冷却系统的建立，选择耐蚀的浸渍树脂，采用高压浸渍，增加浸渍深度是非常必要的。
(2)石墨环的氧化在氧化性的介质中，端面在干摩擦或冷却不良时，产生350-400℃的温度能使石墨环与氧发生反应，产生CO2气体，可使端面变粗糙，甚至破裂。非金属环在化学介质和应力的同时作用下，也会破裂。
(3)聚四氟乙烯(F4)密封环的腐蚀F4填充如玻璃纤维、石墨粉、金属粉等以提高其耐温性、耐磨性。填充F4环的腐蚀主要是指填充物的选择性腐蚀、溶出或变质破坏。例如在氢氟酸中，玻璃纤维分子热腐蚀，所以填充何物应视具体情况而定。
3.密封圈及其接触部位的腐蚀
(1)密封圈的腐蚀
橡胶种类不同，其耐蚀性亦不同。由于橡胶的腐蚀、老化，其失效的橡胶遭腐蚀后表面变粗糙且失去弹性，容易断裂。橡胶耐油性因品种而异，不耐油的橡胶易胀大、摩擦力，浮动性不好，使密封失效。橡胶与F4耐温性差，硅橡胶耐温性，可在200℃使用。
(2)与密封圈接触部位的腐蚀
机械密封动环、轴套、静环、静环座，与橡胶或F4密封圈接触处没有大的相对运动，该处液相对静止易形成死角，给与之接触的金属轴套、动环、静环座及密封体等造成了特种腐蚀，主要有缝隙腐蚀、摩振腐蚀、接触腐蚀，三种腐蚀同时存在，交替进行，所以腐蚀面较宽、较深。观察其表面深度在1-1.5倍密封圈直径，蚀度不小于0.01mm时，密封泄漏就严重了。
液封是专为密封液体而设计的机械密封件。实际上，密封端面之间的液膜非常小 - 相当于百万分之二十英寸或半微米。该液膜有助于隔离和润滑密封端面。当考虑到密封件能够承受的压力、温度和速度时，我们就会明白这是一项令人难以置信的技术成就。只有当我们拥有液膜时，这才会成为可能。
如何才能成为液膜？
1. 液体在操作条件下必须稳定且不会崩溃
2. 液体必须是性能较好的润滑剂
3. 液体在密封腔内必须保持液态，并且不会发生闪蒸或蒸发
4. 液体应比较干净，不含污染物或固体颗粒
5. 液体应当具备中等粘度
机械密封件的冲洗方案目的
向双或单密封的高压侧部位直接注入液体称“冲洗”。一般泵均应进行冲洗，尤其是轻烃泵更应如此。
1.冲洗以散热。必须控制液封产生的热量。这可以通过用液体冲洗密封腔以带走热量并控制温度上升而实现。
2.降低液温。在某些情况下，液温过高以致影响了密封性能。在此类情况下，必须降低温度以提高液体的性能。
3.改变密封腔压力。在某些情况下，需要增加或降低密封腔压力以提高性能。这可以通过抑制蒸发或减少密封件的热负荷实现。
4.清洁工艺液体。如果工艺液体包含不适当的固体颗粒或污染物，则需要清洁密封腔内的液体。在极端的情况下，可能还需要从密封系统外部提供清洁的液体。
5.控制密封件的大气侧。由于工艺液体与大气接触，因此它们可能会变干、结晶或结焦。防止与大气相互作用，以免对密封性能产生不利影响，这一点非常重要。
机械密封失效分析与故障分析。
腐蚀失效
机械密封因腐蚀引起的失效为数不少，常见的腐蚀类型有如下几种。
（1）表面腐蚀
由于腐蚀介质的侵蚀作用，机械密封件会发生表面腐蚀，严重时也可发生腐蚀穿孔，弹簧件更为明显，采用不锈钢材料，可减轻表面腐蚀。
（2）点腐蚀
弹簧套常出现大面积点蚀或区域性点蚀，有的导致穿孔，此类局部腐蚀对密封使用尚不会造成很严重的后果，不过大修时也应予更换。
（3）晶间腐蚀
碳化钨环不锈钢环座以铜焊连接，使用中不锈钢座易发生晶间腐蚀，为克服敏化的影响，不锈钢应进行固溶处理。
（4）应力腐蚀破裂
金属焊接波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下，往往会发生断裂，由于弹簧的突然断裂而使密封失效，一般采用加大弹簧丝径加以解决。
（5）缝隙腐蚀
动环的内孔与轴套表面之间、螺钉与螺孔之间，O形环与轴套之间，由于间隙内外介质浓度之差而导致缝隙腐蚀，此外陶瓷镶环与金属环座间也会发生缝隙腐蚀，一般在轴套表面喷涂陶瓷，镶环处表面涂以黏结剂以减轻缝隙腐蚀。
（6）电化学腐蚀
异种金属在介质中往往引起电化学腐蚀，它使镶环松动，影响密封，一般亦采取在镶接处涂黏结剂的办法予以克服。
2。热损失效
（1）热裂
如密封面处于干摩擦、冷却突然中断、杂质进入密封面、抽空等，会导致环表面出现径向裂纹，从而使对偶环急剧磨损，密封面泄漏迅速增加。碳化钨环热裂现象较常见。（2）发泡、炭化
使用中如石墨环超过许用温度，则其表面会析出树脂，摩擦面附近树脂会发生炭化，当有黏结剂时，又会发泡软化，使密封面泄漏量增加，密封失效。
（3）老化、龟裂、溶胀
橡胶超过许用温度继续使用，将迅速老化、龟裂、变硬失弹。如是有机介质则溶胀失弹，这些均导致密封失效。
凡因热损引起密封失效，关键在于尽量降低摩擦热，改善散热，使密封面处不发生温度剧变。
3。磨损失效
摩擦副若用材耐磨性差、摩擦因数大、端面比压（包括弹簧比压）过大、密封面进入固体颗粒等均会使密封面磨损过快而引起密封失效。采用平衡型机械密封以减少端面比压及
安装中适当减少弹簧压力，有利克服因磨损引起的失效，此外，选用良好的摩擦副材料可以减轻磨损。按耐磨次序材料排列为碳化钨-碳石墨、硬质合金-碳石墨、陶瓷（氧化铝）-碳石墨、喷涂陶瓷-碳石墨、氧化硅陶瓷-碳石墨、高速钢-碳石墨、堆焊硬质合金-碳石墨。
